CN202116643U - 衬底处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种衬底处理设备，包括处理腔和直线运动装置；处理腔具有开孔；直线运动装置包括驱动杆和波纹管；驱动杆穿过所述处理腔上的开孔并延伸到处理腔外，且驱动杆能够沿其轴线方向做直线运动并在衬底处理设备处理衬底时处于第一位置；波纹管的一端密封连接处理腔开孔周围的处理腔外壁，另一端密封连接驱动杆位于处理腔外的部分；所述衬底处理设备还包含密封机构，其包括设置在位于处理腔内部的驱动杆上的密封板，该密封板在驱动杆处于第一位置时，密封开孔。本实用新型通过在驱动杆位于处理腔密封空间内的部分上设置密封机构，以密封处理腔上的开孔，防止反应气体进入波纹管内部，从而有效解决现有技术中波纹管被反应气体侵蚀损害的问题。

Description

衬底处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种衬底处理设备，特别是涉及一种化学气相沉积设备。

背景技术

薄膜太阳能电池在弱光条件下仍可发电，其生产过程能耗低，具备大幅度降低原料损耗和制造成本的潜力，因此，市场对薄膜太阳能电池的需求正逐渐增长，而制造薄膜太阳能电池的技术和设备更成为近年来的研究热点。化学气相沉积设备是常用的薄膜太阳能电池的制造设备。

请参阅图1，现有技术中，化学气相沉积设备1包括处理腔11，用于承载待处理衬底14的工作台12和顶针机构13。所述处理腔11限定了一个密封的空间，所述工作台12设置在所述处理腔11的密封空间中，所述工作台12上设置有多个穿透所述工作台12的顶针孔。所述顶针机构13设置在所述工作台12的下方，所述顶针机构13包括多根顶针132和驱动所述多根顶针132的驱动杆131。所述多根顶针132设置在所述处理腔11的密封空间内，并与所述工作台12上的多个顶针孔对应设置。所述驱动杆131穿过设置在处理腔11上的孔17延伸到所述处理腔11的外部，并与外部的伺服机构（图中未示）连接。所述顶针132在所述驱动杆131的推动下，从所述工作台12上对应的顶针孔穿出，从而支撑起放置在所述工作台12上的衬底14，以方便搬运机械手或其他搬运机构（图中未示）搬运所述衬底14。

为防止所述处理腔11通过其上的孔17发生反应气体的泄露，且保证所述处理腔11内的密封空间的密封性，所述化学气相沉积设备1还包括波纹管15。所述波纹管15设置在处理腔11的相对所述密封空间的外侧。所述波纹管15的其中一端密封连接所述处理腔11的外壁，另一端密封连接所述驱动杆131位于所述处理腔11外的部分。从而使得所述驱动杆131与所述处理腔11之间形成波纹管密封，防止所述处理腔11通过其上的孔17发生反应气体的泄露。

然而，在所述处理腔11内对所述衬底14进行化学气相沉积处理时，反应气体会通过所述处理腔11上的孔17进入到所述波纹管15的内部，并在所述波纹管15的内壁上发生反应并沉积。所述反应沉积物会损坏所述波纹管15的性能，使得所述波纹管15的使用寿命缩短，增加了所述化学气相沉积设备1的维护保养费用，而且还降低了所述化学气相沉积设备1的使用效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种衬底处理设备，其通过设置密封机构，能有效解决现有技术中波纹管被反应气体侵蚀损害的问题。

为达上述目的，本实用新型提供一种衬底处理设备，其包括处理腔和直线运动装置；所述处理腔具有开孔；所述直线运动装置包括驱动杆和波纹管；所述驱动杆穿过所述处理腔上的开孔并延伸到所述处理腔外，所述驱动杆能够沿其轴线方向做直线运动并在所述衬底处理设备处理衬底时处于第一位置；所述波纹管的一端密封连接所述处理腔的开孔周围的处理腔外壁，另一端密封连接所述驱动杆位于所述处理腔外的部分；所述衬底处理设备还包含密封机构，所述密封机构包括设置在位于处理腔内部的驱动杆上的密封板，所述密封板在所述驱动杆处于第一位置时，密封所述开孔。

所述密封机构还包括密封垫圈，所述密封垫圈设置在所述处理腔上的所述开孔周围的处理腔内壁上；在所述驱动杆处于第一位置时，所述密封板压紧所述密封垫圈。

所述密封板上设置有至少一圈环状凸起结构，所述环状突起结构设置在所述密封板面向所述开孔的一侧面上，所述处理腔上的开孔周围的处理腔内壁上对应设置有至少一圈环状凹陷结构；在所述驱动杆处于第一位置时，所述环状凸起结构与所述环状凹陷结构相对应匹配形成迷宫密封结构。

所述密封板包括一固定在所述驱动杆上的支撑板，一密封片，以及多个弹性元件；所述密封片设置在所述支撑板面向所述处理腔上的开孔的一侧，所述多个弹性元件设置在所述支撑板和所述密封片之间、并连接所述支撑板和所述密封片。

所述弹性元件为U型弹簧。

所述密封片的厚度≤1mm；更优选的，所述密封片的厚度≤0.5mm。

所述衬底处理设备还包括设置在所述处理腔内的传输辊子，所述传输辊子与所述驱动杆位于所述处理腔内部分的一端连接，所述驱动杆能够驱动所述传输辊子转动。

所述衬底处理设备还包括多根顶针，所述驱动杆连接所述多根顶针并驱动所述多根顶针运动。

所述衬底处理设备为化学气相沉积设备，所述处理腔为化学气相沉积腔。

综上所述，本实用新型中的衬底处理设备，由于在驱动杆位于处理腔密封空间内的部分上设置有至少包含一密封板的密封机构，在衬底处理设备对衬底进行沉积处理时，通过该密封板可密封处理腔上的开孔，防止处理腔内的反应气体通过该开孔进入波纹管内部，并与其内壁发生反应，从而保护波纹管免受损害。

本实用新型中的衬底处理设备，由于在驱动杆位于处理腔密封空间内的部分上设置有至少包含一密封板的密封机构，尤其可延长波纹管的使用寿命，因此也相应的延长衬底处理设备的维护周期，从而提高生产效率，降低成本及维护费用。

附图说明

图1是现有技术中化学气相沉积设备的剖面结构示意图；

图2是本实用新型化学气相沉积设备第一实施方式的剖面结构示意图；

图3是图2所示化学气相沉积设备实施例一中的直线运动装置结构示意图；

图4是图2所示化学气相沉积设备实施例二中的直线运动装置结构示意图；

图5是图2所示化学气相沉积设备实施例三中的直线运动装置结构示意图；

图6是本实用新型化学气相沉积设备第二实施方式的剖面结构示意图

图7是图6所示化学气相沉积设备俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合图2～图7，以化学气相沉积设备为例，详细说明本实用新型的几个较佳实施方式。

如图2所示，是本实用新型的化学气相沉积设备第一实施方式的剖面结构示意图。所述化学气相沉积设备3包括处理腔31和直线运动装置。所述处理腔31用于承载待处理衬底34的工作台32和直线运动装置。所述处理腔31限定了一个密封的空间，所述工作台32设置在所述处理腔31的密封空间中，所述工作台32上设置有多个穿透所述工作台32的顶针孔，在所述工作台32的下方分别对应每个顶针孔设置有多根顶针332。其中所述的直线运动装置通过驱动顶针332作升降运动以支撑衬底34或将衬底放置在所述工作台32上。

所述直线运动装置包含驱动杆33和波纹管35。所述驱动杆33穿过设置在处理腔31上的开孔37延伸到所述处理腔31的外部，并与外部的伺服驱动机构（图中未示）连接；所述服驱动机构驱动所述驱动杆33沿所述驱动杆33轴线方向做直线运动。所述顶针332在所述驱动杆33的推动下，从所述工作台32上对应的顶针孔穿出，从而支撑起放置在所述工作台32上的衬底34，以方便搬运机械手或其他搬运机构（图中未示）搬运所述衬底34。在所述化学气相沉积设备处理衬底34时，所述顶针332在所述驱动杆33的带动下回收，基板被放置在所述工作台32上，此时，所述驱动杆33处于第一位置。所述波纹管35设置在位于处理腔31外部的驱动杆33上。所述波纹管35的其中一端密封连接所述处理腔31上的开孔37周围的处理腔外壁，另一端密封连接所述驱动杆33位于所述处理腔31外的部分。从而使得所述驱动杆33与所述处理腔31之间形成波纹管密封，防止所述处理腔31通过其上的开孔37发生反应气体的泄露，保证所述处理腔31内的密封空间的密封性。

进一步，所述化学气相沉积设备还包含密封机构36，所述密封机构36包括设置在位于处理腔31内部的驱动杆33上的密封板361。所述密封板361在所述驱动杆33处于第一位置时，密封所述开孔37。在所述化学气相沉积设备3对所述衬底34进行化学气相沉积处理的过程中，所述密封机构36的密封板361密封所述处理腔31上的开孔37，使得处理腔31内的反应气体不会通过处理腔31上的开孔37进入到所述波纹管35的内部，并在波纹管35的内壁上发生反应，损坏波纹管35的性能。

实施例一

如图3所示，是示出了本发明的上述第一实施方式中的直线运动装置的实施例一的结构示意图。其中，所述密封机构36包括密封板361和括密封垫圈362。所述密封板361设置在位于处理腔31内部的驱动杆33上；所述密封垫圈362设置在所述处理腔31上的所述开孔37周围的处理腔内壁上；在所述驱动杆33处于第一位置时，所述密封板361压紧所述密封垫圈362。

当所述化学气相沉积设备3准备对所述衬底34进行化学气相沉积处理时，所述直线运动装置的驱动杆33向下做直线运动，并带动所述多根顶针332也向下做直线运动，从而将支撑在顶针332上的衬底34放置在所述工作台32上。与此同时，设置在处理腔31内部的驱动杆33上的密封板361跟随所述驱动杆33下移，并当所述驱动杆33处于第一位置时，密封板361压紧所述密封垫圈362。此时，由于所述密封板361压紧所述密封垫圈362，从而密封所述处理腔31上的开孔37。当在处理腔31内对所述衬底34进行化学气相沉积处理时，由于所述处理腔31上的开孔37已经被密封机构36所密封，因此，反应气体无法进入所述波纹管35的内部，从而可以保护所述波纹管35免受损害。

当在处理腔31内对所述衬底34的化学气相沉积处理完成后，所述驱动杆33进行直线上移运动，并推动所述多根顶针332支撑起所述衬底34，使得所述衬底34离开所述工作台32，以方便机械手或其他搬运机构取走所述衬底34。与此同时，设置在位于处理腔31内部的驱动杆33上的密封板361也跟随所述驱动杆33上移，所述密封板361与所述密封垫圈362所构成的密封机构36被解除密封。但由于此时化学气相沉积设备3已经停止对所述衬底34进行沉积处理，因此即使密封机构36的密封被解除，也不会再有反应气体通过处理腔31上的开孔37而进入所述波纹管35中，进而损坏其性能。

实施例二

如图4所示，是示出了本发明的上述第一实施方式中的直线运动装置的实施例二的结构示意图。本实施例中的直线运动装置的结构与上述实施例一中所述的直线运动装置的结构基本相同，区别仅在于所述的密封机构36。本实施例中的密封机构36包含密封板361和密封垫圈362。与实施例一中相同，所述密封板361设置在位于处理腔31内部的驱动杆33上；所述密封垫圈362设置在所述处理腔31上的所述开孔37周围的处理腔内壁上。进一步，本实施例中的所述密封板361面向所述开孔37的一侧面上设置有至少一圈环状凸起结构363，所述处理腔31上的开孔37周围的处理腔内壁上设置有对应所述至少一圈环状凸起结构363的至少一圈环状凹陷结构364；在所述驱动杆33处于第一位置时，所述环状凸起结构363与所述环状凹陷结构364相对应匹配形成密封。

当所述化学气相沉积设备3准备对所述衬底34进行化学气相沉积处理时，所述直线运动装置的驱动杆33向下做直线运动，并带动所述多根顶针332也向下做直线运动，从而将支撑在顶针332上的衬底34放置在所述工作台32上。与此同时，设置在位于处理腔31内部的驱动杆33上的密封板361跟随所述驱动杆33下移，并当所述驱动杆33处于第一位置时，密封板361压紧所述密封垫圈362。此时，所述密封板361上的环状凸起结构363同时紧密嵌设到对应的环状凹陷结构364中。由此，所述环状凸起结构363和所述环状凹陷结构364构成所述密封板361与所述处理腔31内壁之间的密封，从而进一步提高所述密封板361与所述处理腔31内壁之间的密封效果，保证波纹管35免受反应气体的损害。

实施例三

如图5所示，是示出了本发明的上述第一实施方式中的直线运动装置的实施例三的结构示意图。本实施例中的直线运动装置的结构与上述两个实施例中所述的直线运动装置的结构基本相同，区别仅在于所述的密封机构36。本实施例中的密封机构36包含密封板361，所述密封板361固定设置在所述驱动杆33位于所述处理腔31密封空间的部分上。所述密封板361包括一固定在所述驱动杆33上的支撑板365，一密封片367，以及多个弹性元件366；所述密封片367设置在所述支撑板365面向所述处理腔31上的开孔37的一侧，即设置在面向所述驱动杆33下移方向的一侧面上；所述多个弹性元件366设置在所述支撑板365和所述密封片367之间、并连接所述支撑板365和所述密封片367的弹性元件366。所述密封片367的厚度≤1mm，优选地所述密封片367的厚度≤0.5mm。因为当所述密封片367较薄时，其可以在压力作用下产生适当的形变，从而获得更好的密封效果。

当所述化学气相沉积设备3准备对所述衬底34进行化学气相沉积处理时，所述直线运动装置的驱动杆33向下做直线运动，并带动所述多根顶针332也向下做直线运动，从而将支撑在顶针332上的衬底34放置在所述工作台32上。与此同时，设置在位于处理腔31内部的驱动杆33上的密封板361跟随所述驱动杆33下移，并当所述驱动杆33处于第一位置时，所述密封板367覆盖住处理腔31上的开孔37周围的处理腔内壁；然后在压力作用下，所述支撑板365通过按压所述弹性元件366，进一步压紧所述密封板367，并且使得密封板367产生适当形变，从而实现密封所述处理腔31上的开孔37，使得反应气体无法进入所述波纹管35的内部，保护所述波纹管35免受损害。

本实施例中的密封机构36可以不使用所述密封垫圈362，因此可以用于高温的、不适用密封垫圈的化学气相沉积设备中，使得在高温下也能对波纹管35保持良好的密封效果。

请同时参阅图6和图7，图6是本实用新型化学气相沉积设备第二实施方式的剖面结构示意图，图7是图6所示化学气相沉积设备俯视结构示意图。该化学气相沉积设备3是一个连续的基板处理设备，其包括处理腔31，用于承载待处理基板34的工作台32和直线运动装置。所述处理腔31限定了一个密封的空间，所述工作台32设置在所述处理腔31的密封空间中。所述的直线运动装置通过驱动传输辊子331来传输基板34。

所述直线运动装置包含驱动杆33和波纹管35。其中，所述驱动杆33穿过设置在处理腔31上的开孔37延伸到所述处理腔31的外部，并与外部的伺服驱动机构（图中未示）连接。所述驱动杆33能够沿其轴线方向做直线运动，所述传输辊331连接到所述驱动杆33位于所述处理腔内的一端，并在在所述驱动杆33的推动下，向处理腔31内的方向直线转动，用于支撑并传输基板34，并在所述化学气相沉积设备3处理基板34时处于第一位置。当将基板34传输到处理腔31内的工作台32上方时，多根顶针（图未示）从所述传输辊331抬升起所述基板34，传输辊331在所述驱动杆33的驱动下，向处理腔31外的方向直线移动回缩，所述多跟顶针下降，所述基板34被放置在工作台32上，随后基板34在处理腔31内进行沉积、蚀刻等处理。

所述波纹管35设置在位于处理腔31外部的驱动杆33上。所述波纹管35的其中一端密封连接所述处理腔31上的开孔37周围的反应腔外壁，另一端密封连接所述驱动杆33位于所述处理腔31外的部分。从而使得所述驱动杆33与所述处理腔31之间形成波纹管密封，防止所述处理腔31通过其上的开孔37发生反应气体的泄露，保证所述处理腔31内的密封空间的密封性。

进一步，所述直线运动装置还包含密封机构36，由于所述密封机构36与实施方式一中所述的三种不同实施例中任意一个相同，在此不再一一赘述。

综上所述，本实用新型中的衬底处理设备及其直线运动装置，由于在驱动杆位于处理腔密封空间内的部分上设置有密封机构，在衬底处理设备对衬底/基板进行沉积等处理时，可以密封处理腔上的开孔，防止反应气体进入波纹管内部，从而保护波纹管免受损害，延长使用寿命，相应也延长衬底处理设备的维护周期，降低成本。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种衬底处理设备，其包括处理腔（31）和直线运动装置；

所述处理腔（31）具有开孔（37）；所述直线运动装置包括驱动杆（33）和波纹管（35）；

所述驱动杆（33）穿过所述处理腔（31）上的开孔（37）并延伸到所述处理腔（31）外，所述驱动杆（33）能够沿其轴线方向做直线运动并在所述衬底处理设备处理衬底时处于第一位置；

所述波纹管（35）的一端密封连接所述处理腔（31）的开孔（37）周围的处理腔外壁，另一端密封连接位于所述处理腔（31）外的所述驱动杆（33）；

其特征在于，

所述衬底处理设备还包含密封机构（36），所述密封机构（36）包括设置在位于所述处理腔（31）内部的驱动杆（33）上的密封板（361），所述密封板（361）在所述驱动杆（33）处于第一位置时，密封所述开孔（37）。

2.如权利要求1所述衬底处理设备，其特征在于，所述密封机构（36）还包括密封垫圈（362），所述密封垫圈（362）设置在所述处理腔（31）上的所述开孔（37）周围的处理腔内壁上；在所述驱动杆（33）处于第一位置时，所述密封板（361）压紧所述密封垫圈（362）。

3.如权利要求1或 2所述衬底处理设备，其特征在于，所述密封板（361）上设置有至少一圈环状凸起结构（363），所述环状突起结构（363）设置在所述密封板（361）面向所述开孔（37）的一侧面上，所述处理腔（31）上的开孔（37）周围的处理腔内壁上对应设置有至少一圈环状凹陷结构（364）；在所述驱动杆（33）处于第一位置时，所述环状凸起结构（363）与所述环状凹陷结构（364）相对应匹配形成密封。

4.如权利要求1所述衬底处理设备，其特征在于，所述密封板（361）包括一固定在所述驱动杆（33）上的支撑板（365），一密封片（367），以及多个弹性元件（366）；所述密封片（367）设置在所述支撑板（365）面向所述处理腔（31）上的开孔（37）的一侧，所述多个弹性元件（366）设置在所述支撑板（365）和所述密封片（367）之间、并连接所述支撑板（365）和所述密封片（367）。

5.如权利要求4所述衬底处理设备，其特征在于，所述弹性元件（366）为U型弹簧。

6.如权利要求4或5所述衬底处理设备，其特征在于，所述密封片（367）的厚度≤1mm。

7.如权利要求6所述衬底处理设备，其特征在于，所述密封片（367）的厚度≤0.5mm。

8.如权利要求1所述衬底处理设备，其特征在于，所述衬底处理设备还包括设置在所述处理腔内的传输辊子（331），所述传输辊子（331）与所述驱动杆（33）位于所述处理腔内部分的一端连接，所述驱动杆（33）能够驱动所述传输辊子（331）转动。

9.如权利要求1所述衬底处理设备，其特征在于，所述衬底处理设备还包括多根顶针（332），所述驱动杆（33）连接所述多根顶针（332）并驱动所述多根顶针（332）运动。

10.如权利要求1所述衬底处理设备，其特征在于，该衬底处理设备为化学气相沉积设备，所述处理腔（31）为化学气相沉积腔。

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